水泥改性膨胀土的工程实践.pdf

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1、张家柱：水泥改性膨胀土的工程实践·183·DOI：10．13379／j．issn．1003—8825．2014．04．40水泥改性膨胀土的工程实践张家柱(水利部淮河水利委员会水利科学研究院，安徽蚌埠233000)摘要：在膨胀土地基基础底面以下一定深度范围内，用水泥改性膨胀土进行换填，其抗渗性能、力学性能指标得到了大幅提高，改性后的膨胀土已基本不具备膨胀性能。工程实践证明：采用此种方法处理地基的建筑物建成运营10年后，效果良好；采用水泥改性膨胀土地基，不仅基本消除地基土的胀缩性能，而且具有较好的隔水效果，阻止地基土中水分的蒸发和雨水的渗入。关键词：水泥改

2、性膨胀土；胀缩性能；工程实践中图分类号：TU443文献标志码：B文章编号：1003—8825(2014)04—0183—030引言处理的基本原则为：一是根据拟建场地范围内的气某建设场地位于剥蚀的二级阶地上，属于第四候条件，地形地貌特征，土的膨胀收缩性质等，决纪上更新世、江淮冲积洪积成因，下部与白垩纪紫定地基更长时间发生的最大变形量及变形特征；二红色砂岩、砂质页岩不整合接触。天然地基土在气是采取相应措施，使可能发生的变形量减少到房屋温急剧作用层内，可以较明显地分为2层：第1层允许变形值范围内。为了消除膨胀土的危害，确褐黄至深褐黄黏土，层厚1．5—2．0m

3、，呈可塑一硬保建筑物的安全运营，处理方案为：在建筑物基础可塑状态，有明显的小孔隙及网状裂隙，上部含氧底面以下0．5m深度范围内，采用10％的水泥改性化铁，下部含直径为1～3mm的细粒铁锰结核；第膨胀土进行换填，消除其膨胀收缩变形的危害。改2层灰黄至深黄色黏土，层厚1．5m左右，呈硬可塑性处理地基的范围：处理深度为基础底面以下0．5状态，同上层交界面上含有直径3～8mm的粗粒铁m，基础宽度方向向外延伸1．5m，改性土料采用开锰结核，少量钙质结核，土体内部有近似垂直方向挖出的天然地基膨胀土，水泥掺人量为10％，改性分布的光滑裂隙面，裂隙面附近分布有渐变过渡

4、的水泥土的压实系数I>0．97，分层填压。灰色一灰白色黏土，裂隙面上有擦痕及条痕。试验1．2改性膨胀土的实施得出天然地基土的含水率为23％～27％，自由膨将挖出的地基土破碎、过筛，其最大粒径不大胀率为66％，天然含水率下的膨胀力为95～110于10em，按掺入量10％将水泥均匀地掺人到回填kPa，线缩率为7％，天然地基承载力特征值为200土料中，水泥土拌和均匀；拌和后的水泥土的施工kPa，具有明显的膨胀土性质。含水率严格控制在19．5％～24．5％范围内；基坑表面平整，严禁基坑受水浸泡。采用人工铺土，分层1膨胀土地基的改性处理铺土厚度不超过2O～25e

5、m，整平后分层夯实，每层1．1处理方案设计回填水泥土的压实控制标准为：压实系数≥0．97膨胀土的矿物组成多以强亲水性的伊利石、蒙(水泥土的最大干密度为1．72g／cm，最优含水率脱石为主，夹有少量高岭石，水在膨胀土中进行转21．5％)；水泥土换填施工结束后，对水泥土地基移，对于已建成的建筑物将产生较大的影响，必须表面采用草袋覆盖并保持湿润状态不少于7天。进行有效地处理。膨胀土地基的危害性，在于其土体的变形：吸水膨胀、失水收缩，引起这种变化的2水泥改性膨胀土的应用效果分析主要原因是膨胀土中水分转移。因此，膨胀土地基2．1抗渗性能试验土中掺入水泥后，水泥与

6、土孑L隙中的水发生化收稿日期：2013—09—15学反应，水泥的水解产物CaO，AIO，，SiO：和高度作者简介：张家柱(1964一)，男，安徽全椒人。高级工程师，主要从事地基处理、堤坝安全性评价、岩土工程试验研究分散的土粒发生作用并进行钙离子交换，从而使土工作。E-mail：anhuizjz@163．tom。粒变成较强的集粒而改变土的物理性质。水泥土路基工程·184·SubgradeEngineering2014年第4期(总第175期)在经过充分的拌和、压实后，实际上不可避免地会由表I得出：水泥改性后的膨胀土抗渗水压力留下一些未被粉碎的大小土团，在拌

7、入水泥后将出较原状膨胀土有大幅增加，基础底面以下的水泥土现水泥浆包裹土团现象，而土团问的大小孔隙基本层不仅有效地抵抗地表水的渗人，还可作为隔水层上已被水泥颗粒填满。随着时间推移，水泥颗粒不阻止下部地基土中水份的蒸发。断吸水硬凝，孔隙封闭，使得水泥土的渗透性较差。2．2物理力学和胀缩性能试验水泥改性后的膨胀土抗渗性试验结果，见表1。在水泥改性土换填地基范围内，随机开挖两处探坑(探坑深度0．5m)进行取样试验，测定换填后表1水泥改性后的膨胀土抗渗性试验结果水泥改性土的物理力学和胀缩性能指标。为了便于分析和比较，将原状土的试验结果也列入表2中，通过改性后膨胀

8、土与原状土的对比试验数据，见表2、表3，分析得出改性后的膨胀土在工程性质上的变化。表2水泥改性